Technologie fotowoltaiczne

Fotowoltaika jest dziedziną techniki, która coraz bardziej zaznacza swoją obecność w różnych obszarach naszej działalności. W relacji do konwencjonalnych systemów elektronicznych czy elektrycznych rozwiązania techniczne oparte na wykorzystaniu zjawiska fotowoltaicznego są najczęściej niezależne od dodatkowego zasilania zewnętrznego.

Skojarzone układy fototermiczno-fotowoltaiczne (PT-PV) są najlepszym przykładem współczesnego wykorzystania energii słonecznej do produkcji ciepła i prądu z tak zwanych źródeł naturalnych. W zależności od potrzeb, w ten sposób zintegrowane energetyczne układy procesowe mogą pracować dla potrzeb wytwarzania ciepła – cele grzewcze (zespół fotowoltaiczny pełni funkcję dostawcy energii elektrycznej lub zespołu zasilania awaryjnego) lub dla potrzeb wytwarzania ciepłej wody (zespół fotowoltaiczny pełni funkcję okresowego zasilania elektrycznego).

Szukając oszczędności i niezależności warto rozważyć inwestycję we własną instalację fotowoltaiczną do zasilania lamp oświetlenia naszych posesji. Układy te najczęściej są skonfigurowane ze wspomaganiem tradycyjną energią sieciową. W przypadku konieczności nocnego oświetlania placów, ulic itd. można stosować zblokowane układy o zdecydowanie wyższych mocach.

Współczesna technika stosuje w praktyce przemysłowej wiele procesów produkcyjnych opartych na zastosowaniu prądu stałego. W tej grupie są przede wszystkim operacje i procesy jednostkowe, których zadaniem jest obróbka powierzchni metali do finalnej, użytkowej postaci – to między innymi procesy galwanizerskie, procesy elektopasywacyjne, procesy elektrooksydacyjne czy procesy elektopolerujęce.

Interesującym przykładem, opracowanym przez zespół inżynierów Zakładu Badań i Wdrożeń Projprzemeko sp. z o.o. są niezależne od zasilania zewnętrznego, instalacje do separacji substancji oleo i petropochodnych z ośrodków wodnych. Taśmowe i tarczowe zbieraki cieczy lekkich należą do grupy najskuteczniejszych w aspekcie sprawności eliminacji tych substancji – mierzonej w jednostkowym czasie separacji.

Elektrownie wiatrowe coraz częściej stają się trwałym elementem naszego krajobrazu. Lokalizacja tych obiektów bardzo często następuje w miejscach oddalonych od zamieszkanych posesji czy osiedli. Stąd też często tereny takie są bardzo ubogie w sieciową infrastrukturę elektryczną. Dla potrzeb bezkolizyjnej eksploatacji takich obiektów niezbędna jest energia elektryczna dostarczana z konwencjonalnego zasilania sieciowego lub wytwarzana własnymi generatorami fotowoltaicznymi.

Jest to atrakcyjne rozwiązanie techniczne, niestety sporadycznie stosowane w dotychczasowej praktyce eksploatacyjnej stacji uzdatniania wód (SUW) podziemnych i powierzchniowych. W tym przypadku zespoły fotowoltaiczne, będące elementem wyposażenia infrastruktury stacji mogą pełnić rolę generatorów prądu stałego, magazynowanego na różne cele procesowe.

Postęp w dziedzinie technologii ścieków przemysłowych jest determinowany nowymi rozwiązaniami w obszarze aparaturowym i inżynieryjno-procesowym. Również wynika z permanentnego powstawania technologii nowych wyrobów o charakterze użytkowym. Ten proces jest ciągły, trwały i nieodwracalny ale jednocześnie jest związany z pojawianiem się ścieków o specyficznym, często nieznanym z literatury tematu charakterze i składzie. W wyniku prowadzonych procesów badawczych zidentyfikowaliśmy grupę ścieków z obszaru produkcji nowych wyrobów (lub wręcz produktów nowej generacji), dla których rozpoznaliśmy i stworzyliśmy nowe metody ich elektro-fizykochemicznego podczyszczania, z zastosowaniem prądu stałego wytwarzanego za pomocą generatorów fotowoltaicznych.

Przedmiotowe, autorskie rozwiązania są adresowane przede wszystkim dla obiektów o małej przepustowości opartych na metodach osadu czynnego, złóż biologicznych i metodach hydrobotanicznych. Ta grupa obejmuje kilka rozwiązań technicznych pełniących funkcje uzupełniające, często prowadząc do eliminacji konwencjonalnego wsparcia chemicznego na przykład przez eliminację klasycznej flokulacji , koagulacji koagulantami glinowymi lub żelazowymi lub flotacji na elektroprocesy jednostkowe dające ten sam efekt finalny jak reagenty chemiczne.

Zamykanie obiegów wody procesowej jest coraz częstszą praktyką stosowaną w warunkach zakładów przemysłowych i energetycznych. W stacjach wodnego oczyszczania taboru transportowego kolejowego, samochodowego i wodnego zamykane i oczyszczane obiegi stają się stanem techniki. Na różne cele procesowe związane z oczyszczaniem wód cyrkulujących w obiegach kołowych oraz na cele podtrzymania właściwej eksploatacji wykorzystywana jest energia elektryczna w różnych jej formach.

Fotowoltaika jest dziedziną techniki, której rozwój w ostatnich dekadach nabiera ewidentnego przyspieszenia w wymiarze nowych rozwiązań procesowych oraz liczby nowych instalacji o różnych konfiguracjach powstających w Naszym Kraju. W sposób niezaprzeczalny technika ta zadomowiła się na trwałe w naszym otoczeniu. Jej niewątpliwe zalety należy wiązać z możliwością samoistnego lub autonomicznego stosowania, a także w konfiguracjach określanych mianem układów hybrydowych np.: w formie generatorów fotowoltaiczno-fototermicznych (PV-FT), fotowoltaiczno-termicznych (PV-T), fotowoltaiczno-wiatrowych (PV-WE) itd.

Niezależnym i zarazem nowoczesnym sposobem pozyskiwania energii elektrycznej jest własna instalacja oparta na zespołach fotowoltaicznych. Jej posiadanie nierozerwalnie wiąże się z przeprowadzeniem procesu inwestycyjno-realizacyjnego, najkorzystniej w pełnym zakresie – w wariancie „pod klucz” (w myśl zasady: „projektujący jest wykonawcą i w pełni odpowiedzialnym za prawidłowe funkcjonowanie instalacji”).

Coraz częstszym i niezależnym rozwiązaniem procesowym w praktycznym zastosowaniu dla pozyskiwania energii elektrycznej z naturalnych jej źródeł są techniki łączone, określane mianem hybrydowych. Konfiguracje tych rozwiązań pozwalają na jednoczesne pozyskiwanie energii z generatorów wiatrowych oraz z generatorów opartych na zjawisku fotofizycznym. Hybrydowe układy są przykładem łączonych i uzupełniających się wzajemnie technik, ale opartych na różnych mechanizmach pozyskiwania energii elektrycznej ze źródeł naturalnych.

Konwencjonalne rozwiązania układów fototermicznych wymagają określonego wspomagania elektrycznego prądem z zewnętrznego zasilania sieciowego. Niezbędna energia elektryczna zasila między innymi napęd pomp cyrkulujących glikolowe medium przenoszące energię termiczną, sterowniki, zawory elektromagnetyczne, moduły przełączające, urządzenia i zespoły elektrycznego wyposażenia podstawowego, urządzenia rejestracyjne itd. W łącznym bilansie ilościowym są to wielkości prądowe o niewielkich wartościach bezwzględnych jednak konieczne z uwagi na podtrzymanie prawidłowej pracy instalacji fototermicznej.

Wytwarzanie we własnym zakresie i zasilanie urządzeń wyposażenia infrastruktury jest sposobem nowoczesnego zabezpieczenia dostaw energii elektrycznej w oparciu o posiadaną instalację fotowoltaiczną. Takie rozwiązanie pozwala na pełną niezależność, na przykład w energetyce zasilania prądem stałym sieci wewnętrznego oświetlenia ochronnego. Przykład poniższy, udokumentowany fotograficznie, został zrealizowany dla przedsiębiorstwa Bella Enterprise sp. z o.o.

Ważnym współcześnie podejściem do różnych form pozyskiwania energii elektrycznej jest jej przynajmniej częściowe magazynowanie celem dalszego wykorzystania na potrzeby użytkowe. Własna, niezależna instalacja fotowoltaiczna pozwala na uzyskanie energii z naturalnych źródeł w sposób ciągły i bezkolizyjny – funkcjonalnie jedynie uwarunkowany naturalnymi zjawiskami miejsca lokalizacji instalacji, zależnymi od długości i szerokości geograficznej. Taki przykład ilustruje poniższa dokumentacja fotograficzna instalacji wykonanej w systemie „pod klucz” dla przedsiębiorstwa Flower Enterprise sp. z o.o.

Instalacje hybrydowe klasy PV-WE (PV – WE ang.: photovoltaic – wind energy) wykorzystujące w zblokowanym układzie procesowym generatory fotowoltaiczne i wiatrowe są współcześnie interesującym rozwiązaniem umożliwiającym ciągłą dostawę energii elektrycznej na potrzeby użytkowe. Te niezależne od zewnętrznego zasilania elektrycznego zespoły instalacyjno-procesowe mogą służyć jako generatory zapewniające niezbędne oświetlenie powierzchni obiektów, placów, terenów lub jak w przedmiotowym przykładzie naszej realizacji – oświetlenie nabrzeży portowych.

Podstawą funkcjonowania w wymiarze formalno-prawnym każdej instalacji fotowoltaicznej - zarówno dla indywidualnego użytkownika jak i dla użytkowników instytucjonalnych czy przemysłowych jest dokumentacja techniczna. W zakresie naszych usług jest bogate doświadczenie w pełnym i profesjonalnym przygotowywaniu dokumentacji obejmującej: koncepcje techniczne i technologiczne, projekty inwentaryzacyjne z pełnymi bilansami energetycznymi, pełne projekty elektryczne, elektryczne projekty technologiczne dla inwestorów z szeroko rozumianego sektora produkcyjnego, projekty wykonawcze i powykonawcze oraz projekty zmian instalacyjnych w zakresie elektrycznym.

Ważnym segmentem naszej działalności w dziedzinie fotowoltaiki jest produkcja seryjna i produkcja dla odbiorców indywidualnych, podzespołów stosowanych jako integralne części instalacji fotowoltaicznych, również jako części zastępcze lub wymienne. Wytwarzamy w oparciu o autorskie rozwiązania pełne elementy wyposażenia infrastruktury instalacji fotowoltaicznych. W poniższej dokumentacji fotograficznej prezentujemy, wybrane przykłady naszych produktów i rozwiązań technicznych, wchodzących w skład instalacji wyposażenia nowoczesnych i zarazem wysokosprawnych instalacji fotowoltaicznych.

Zasadnicze kanony sztuki inżynierskiej wymagają aby proces realizacyjny tworzenia instalacji fotowoltaicznych odbywał się w dwóch etapach: projektowania i finalnego wykonawstwa technicznego. Projektowanie w kolejnych stadiach jego rozwoju winno obejmować takie fazy jak: przygotowanie założeń (koncepcja) w oparciu o posiadaną wiedzę i doświadczenie, obliczenia statyczno-wytrzymałościowych (przede wszystkim dla konstrukcji nośnych), projektowanie graficzne i finalną weryfikację - zewnętrzne sprawdzenie założeń i obliczeń.

Projektowanie i generalne wykonawstwo to pełny proces realizacyjny. Kolejne fazy projektowania obejmują: założenia, obliczenia, projektowania graficznego oraz weryfikację i to one decydują o ostatecznym kształcie docelowej instalacji hybrydowej. Prawidłowo wykonany obiekt techniczno-procesowy wymaga realizacji w ramach zdefiniowanych standardów i kultury wykonawczej poszczególnych etapów budowy instalacji.

W ostatniej dekadzie technika fotowoltaiczna na trwałe zadomowiła się w naszym krajobrazie. Pojawienie się różnych rozwiązań opartych na zjawisku fotofizycznym i ich właściwe przyjęcie w praktyce nierozerwalnie związane jest z posiadaniem wiedzy technicznej. W obszarze naszej działalności szkoleniowej zajmujemy się przekazywaniem wiedzy inżynierskiej w zakresie prawidłowej budowy i eksploatacji instalacji fotowoltaicznych. Działalność tę kierujemy dla odbiorców instalacji indywidualnych oraz dla instalatorów systemów fotowoltaicznych w zakresie prawidłowego doboru podzespołów, technik montażu oraz zagadnień eksploatacyjnych.

Realizacje